JPH10216892A - Manufacture of stepped body of revolution - Google Patents
Manufacture of stepped body of revolutionInfo
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- JPH10216892A JPH10216892A JP9025111A JP2511197A JPH10216892A JP H10216892 A JPH10216892 A JP H10216892A JP 9025111 A JP9025111 A JP 9025111A JP 2511197 A JP2511197 A JP 2511197A JP H10216892 A JPH10216892 A JP H10216892A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、筒状の小径部と、
これの小径部と一体で、かつこの小径部より大径にした
筒状の大径部とからなる段状回転体の製造方法に関する
ものである。[0001] The present invention relates to a cylindrical small diameter portion,
The present invention relates to a method of manufacturing a stepped rotary body integrally formed with the small diameter portion and a cylindrical large diameter portion having a diameter larger than the small diameter portion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】上記した段状回転体の一例として、図１
（ａ），（ｂ）に示す第１，第２のタイプのクラッチハ
ブＡ1 ，Ａ2 がある。これらは自動車用オートマチック
トランスミッションのクラッチ装置の部品として用いら
れるもので、それぞれの大径部１０１ａ，１０１ｂの外
周面にクラッチ板が係合するスプライン溝１０２ａ，１
０２ｂが設けてある。大径部１０１ａ，１０１ｂには油
孔が半径方向に貫通して設けてある。2. Description of the Related Art FIG.
There are first and second types of clutch hubs A 1 and A 2 shown in (a) and (b). These are used as parts of a clutch device of an automatic transmission for an automobile, and spline grooves 102a, 1 with which the clutch plates engage with the outer peripheral surfaces of the large diameter portions 101a, 101b.
02b is provided. Oil holes are provided in the large diameter portions 101a and 101b so as to penetrate in the radial direction.
【０００３】そして第１のタイプのクラッチハブＡ1 の
筒状の小径部１０３ａの内周面に駆動軸と係合する内歯
セレーション１０４ａが設けてあり、第２のタイプのク
ラッチハブＡ2 の筒状の小径部１０３ｂの外周面に駆動
軸と係合する外歯セレーション１０４が設けてある。[0005] Yes with internal teeth serration 104a which engages with the drive shaft on the inner peripheral surface of the first type of clutch hub A 1 of the cylindrical small-diameter portion 103a is provided, the second type of clutch hub A 2 External teeth serrations 104 that engage with the drive shaft are provided on the outer peripheral surface of the cylindrical small diameter portion 103b.
【０００４】従来のこのクラッチハブＡ1 ，Ａ2 は軽量
化と、削り出し素材の小径化を図るために、例えば図２
に示すように、上記第２のタイプのクラッチハブＡ
2 は、高強度を必要とするため焼入れ性のよい素材より
フランジ部１０５及び外歯セレーション１０４ｂ、さら
に穴部を加工してなる小径部材１０６と、板材にて軸心
部に穴１０７ａを有するフランジ部１０７と大径部１０
８とを一体状にプレス成形すると共に、大径部１０８の
外周面にスプライン溝１０２ｂをプレス成形してなる大
径部材１０９とをそれぞれ別々に加工し、ついで、小径
部材１０６の熱処理した後のフランジ部１０５と大径部
材１０９の穴１０７ａとを嵌合、芯出してこれらを電子
ビーム等の溶接にて一体化していた。[0004] The conventional clutch hubs A 1 and A 2 are made, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG.
2 is a flange 105 and external tooth serrations 104b made of a material having good hardenability because high strength is required, and a small diameter member 106 obtained by processing a hole, and a flange having a hole 107a in a shaft center portion made of a plate material. Part 107 and large diameter part 10
8 and the large-diameter member 109 formed by press-forming the spline groove 102b on the outer peripheral surface of the large-diameter portion 108, and then separately processing the small-diameter member 106. The flange portion 105 and the hole 107a of the large-diameter member 109 are fitted, centered, and integrated by welding with an electron beam or the like.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のクラッチハ
ブＡ1 ，Ａ2 は別々に加工した小径部材１０６と大径部
材１０９とを芯出しした状態で溶接結合しているため、
溶接時の歪等により、両者の芯合わせが難しく、ボス部
に設けた外歯あるいは内歯のセレシーションと筒状部に
設けたスプライン溝との芯出し精度に問題があった。し
かも高強度とするため重量化してしまい、また０．３５
％以上の高炭素鋼での一体成形では割れが発生し塑性加
工は困難であった。The above-mentioned conventional clutch hubs A 1 and A 2 are welded and connected in a state where the separately processed small-diameter member 106 and large-diameter member 109 are centered.
Due to the distortion during welding, etc., it is difficult to align the two, and there is a problem in the centering accuracy between the selection of the external teeth or the internal teeth provided in the boss portion and the spline grooves provided in the cylindrical portion. Moreover, the weight is increased due to the high strength, and 0.35
% And high-carbon steel, cracks occurred and plastic working was difficult.
【０００５】また、この両者の結合精度を高めるには、
精度の高い治具で固定して溶接しなければならず、コス
ト高となっていた。[0005] Further, in order to improve the coupling accuracy of the two,
It had to be fixed and welded with a high-precision jig, resulting in high costs.
【０００６】また小径部材１０６は鍛造素材を切削加工
しているため、材料歩留りが悪く、加工工程も長くかか
り、生産性が悪いという問題があった。Further, since the small-diameter member 106 is formed by cutting a forged material, there is a problem that the material yield is low, the processing time is long, and the productivity is low.
【０００７】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、段状回転体がクラッチハブの場合、大幅に生産性
が向上し、また、従来２部品からなっていたクラッチハ
ブが一部品で成立するようになり、しかも溶接や熱間鍛
造が不要となり、熱変形歪をなくして高強度と精度向上
を図ることができるようにした段状回転体の製造方法を
提供しようとするものである。The present invention has been made in view of the above. In the case where the stepped rotating body is a clutch hub, the productivity is greatly improved, and the clutch hub which has conventionally been composed of two parts can be realized with one part. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a stepped rotating body that can eliminate welding distortion and hot forging, and can achieve high strength and improved accuracy by eliminating thermal deformation distortion.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る段状回転体の製造方法は、それぞれ中
空にした大径部と小径部とを同心状に有し、大径部の外
周に歯形を、また小径部の外周あるいは内周の一方に歯
形を有する段状回転体の製造方法において、板状の素材
の中央部に深絞りプレス加工にて小径部を突設し、つい
で、この小径部を保持し、この小径部のフランジ部分に
てスピニング加工により大径部を成形して段状回転体の
素材ブランクを成形する。In order to achieve the above-mentioned object, a method of manufacturing a stepped rotary body according to the present invention comprises a hollow large-diameter portion and a hollow small-diameter portion concentrically. In the method of manufacturing a stepped rotating body having a tooth profile on the outer periphery of the portion and a tooth profile on one of the outer circumference and the inner circumference of the small diameter portion, the small diameter portion is protruded by deep drawing press working at the center of the plate-shaped material. Then, the small-diameter portion is held, and the large-diameter portion is formed by spinning at the flange portion of the small-diameter portion to form a blank of the stepped rotating body.
【０００９】そして上記段状回転体の素材ブランクの大
径部をスピニング工具にてしごいて薄肉化し、小径部を
軸方向に圧縮して軸直角方向に膨出変形すると共に、こ
の部分を外側からスピニング工具にて押圧して増肉して
段状回転体のブランクとし、このブランクの大径部外周
と、小径部の外周と内周のいずれか一方に歯形を塑性加
工により成形する。The large-diameter portion of the blank of the stepped rotating body is thinned by pressing with a spinning tool, and the small-diameter portion is compressed in the axial direction to swell and deform in the direction perpendicular to the axis. Then, the thickness is increased by pressing with a spinning tool to form a stepped rotary body blank, and the tooth profile is formed by plastic working on the outer periphery of the large diameter portion and the outer periphery or the inner periphery of the small diameter portion.
【００１０】さらに、上記段状回転体の素材ブランクの
小径部の外周または内周の歯形を成形する方に、高強度
と耐摩耗性を有する材料にて構成したパイプ状中空部材
を圧入し、このパイプ状中空部材の周面に歯形を温間塑
性加工により成形する。Further, a pipe-shaped hollow member made of a material having high strength and abrasion resistance is press-fitted in a direction in which an outer or inner tooth profile of a small diameter portion of the material blank of the stepped rotary body is formed, A tooth profile is formed on the peripheral surface of the pipe-shaped hollow member by warm plastic working.
【００１１】[0011]
【作 用】段状回転体の素材ブランクは板状の素材を
用いて、プレス加工とスピニング加工とを複合した工法
にて成形される。そしてこの素材ブランクの大径部は薄
肉化されると共に、小径部は増肉され、上記薄肉化され
た大径部外周と、小径部の内・外周の一方に歯形が成形
される。このとき、大径部は薄肉となっているので、こ
の部分の歯形は大径部の肉厚部を円周方向に折り曲げる
ようにして塑性成形される。また小径部は増肉されてい
るので、ボス部として十分な強度が付与される。[Operation] The blank of the stepped rotating body is formed from a plate-shaped material by a method combining press working and spinning. The large-diameter portion of the blank is thinned and the small-diameter portion is thickened, and the tooth profile is formed on the outer periphery of the thinned large-diameter portion and one of the inner and outer peripheries of the small-diameter portion. At this time, since the large diameter portion is thin, the tooth profile of this portion is plastically formed by bending the thick portion of the large diameter portion in the circumferential direction. In addition, since the small diameter portion is increased in thickness, sufficient strength is provided as a boss portion.
【００１２】また、小径部の歯形を形成する部分に高強
度と耐摩耗性を有する焼入れ性のよいパイプ状中空部材
を圧入し、この小径部に成形される歯形はさらに熱処理
により強度が向上される。Further, a pipe-shaped hollow member having high strength and abrasion resistance and good quenchability is press-fitted into a portion of the small-diameter portion where the tooth profile is formed, and the tooth profile formed in the small-diameter portion is further improved in strength by heat treatment. You.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図３以下に
基づいて説明する。図３から図７は、鋼製のパイプ１の
肉厚を部分的に厚くする工程を示す。図中２はスピニン
グ加工機であり、このスピニング加工機２は、軸方向に
固定された第１クランプ部材３と、この第１クランプ部
材３と同一状にして対向し、かつ第１クランプ部材３側
へ加圧移動するようにした第２クランプ部材４と、両ク
ランプ部材３，４間に位置されるスピニング工具５ａ，
５ｂとからなっており、上記両クランプ部材３，４は同
一回転数で一体状に回転するようになっている。６は両
クランプ部材３，４間に架橋支持される芯金である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 to 7 show a step of partially increasing the thickness of the steel pipe 1. In the figure, reference numeral 2 denotes a spinning machine. The spinning machine 2 is opposed to a first clamp member 3 fixed in the axial direction in the same manner as the first clamp member 3 and has a first clamp member 3. A second clamping member 4 which is pressed and moved to the side, and a spinning tool 5a,
5b, and the two clamp members 3 and 4 are integrally rotated at the same rotation speed. Reference numeral 6 denotes a metal core that is bridged and supported between the clamp members 3 and 4.
【００１４】構成において、図４に示すように、両クラ
ンプ３，４に芯金６に挿通したパイプ１を挾持し、図５
に示すように、これを回転しながら第２クランプ部材４
を第１クランプ部材３側へ近づく方向に加圧移動する
と、パイプ１の中間部の拘束を受けていない部分、すな
わち、非クランプ部が膨径される。この状態で、この膨
径部１ａを外側から図５あるいは図６に示すように、回
転するローラ状のスピニング工具５ａ，５ｂにて押圧す
る。これによって、図７に示すように、この膨径された
部分の肉厚が他の部分より厚くなり、増肉される。上記
図５にて示したスピニング工具５ａは断面形状が円板形
であり図６にて示したスピニング工具５ｂは断面形状が
ヘラ形である。In the construction, as shown in FIG. 4, the pipe 1 inserted through the cored bar 6 is clamped between the clamps 3 and 4, and FIG.
As shown in FIG.
When the pressure is moved toward the first clamp member 3, the unconstrained portion of the intermediate portion of the pipe 1, that is, the non-clamp portion is expanded. In this state, the enlarged diameter portion 1a is pressed from the outside by rotating roller-shaped spinning tools 5a and 5b as shown in FIG. 5 or FIG. Thereby, as shown in FIG. 7, the thickness of the expanded portion becomes thicker than the other portions, and the thickness is increased. The spinning tool 5a shown in FIG. 5 has a disc-shaped cross section, and the spinning tool 5b shown in FIG. 6 has a spatula cross section.
【００１５】図８は上記パイプ１の肉厚を減肉する場合
を示す。この減肉加工は、スピニング加工機２の第１ク
ランプ部材に芯金６ａと共にパイプ１の一端を把持す
る。この芯金６ａはパイプ１より長くなっていて、その
他端部が第２クランプ部材４にてクランプされている。
この状態でパイプ１を回転しながら断面形状がヘラ形に
したスピニング工具５ｂを押し付けてパイプ１の開放端
側へしごくことにより減肉される。FIG. 8 shows a case where the wall thickness of the pipe 1 is reduced. In this thinning processing, one end of the pipe 1 is gripped by the first clamp member of the spinning machine 2 together with the metal core 6a. The metal core 6 a is longer than the pipe 1, and the other end is clamped by the second clamp member 4.
In this state, the spinning tool 5b having a spatula-shaped cross section is pressed while rotating the pipe 1 and the pipe 1 is thinned by being pressed toward the open end of the pipe 1.
【００１６】次に上記した基本加工動作を利用して、段
状回転体であるクラッチハブの製造方法の実施例を説明
する。図９はこのクラッチハブのブランク７を示すもの
で、このブランク７は大径部７ａと小径部７ｂとからな
り、かつ小径部７ｂの肉厚は厚く、大径部７ａは薄くな
っている。Next, a description will be given of an embodiment of a method for manufacturing a clutch hub which is a stepped rotating body by utilizing the above-described basic machining operation. FIG. 9 shows a blank 7 of the clutch hub. The blank 7 has a large diameter portion 7a and a small diameter portion 7b, and the small diameter portion 7b is thick and the large diameter portion 7a is thin.
【００１７】このブランク７は円板状の鋼板からプレス
加工法にて、あるいはスピニング加工法、及びこの両加
工法を組合わせた加工法にて図１０に示すような、大径
部７ａ′と小径部７ｂ′が共に同厚にした素材ブランク
７′を成形し、ついでこれをスピニング加工にて大径部
７ａを薄肉化し、小径部７ｂを厚肉化して図９に示すよ
うにブランク７とする。The blank 7 is formed from a disk-shaped steel plate by a press working method, a spinning working method, or a working method combining both working methods, with a large diameter portion 7a 'as shown in FIG. A material blank 7 'having both small diameter portions 7b' of the same thickness is formed, and then, the large diameter portion 7a is thinned by spinning, and the small diameter portion 7b is thickened to form a blank 7 as shown in FIG. I do.
【００１８】図１１の（ａ），（ｂ），（ｃ）は上記増
・減肉する前の素材のブランク７′をスピニング加工法
にて成形する場合の工程を示すもので、円板状の素材８
を、素材ブランク７′の内面形状に形成された第１クラ
ンプ部材９ａと、これに対向する第２クランプ部材９ｂ
にて挾着し（図１１（ａ））、これを回転してスピニン
グ工具５ｂにて素材８を第１クランプ部材９ａへ押し曲
げていって大径部７ａ′と小径部７ｂ′を成形し、（図
１１（ｂ），（ｃ））、その後小径部７ｂ′の先端を切
除することにより図１０に示した素材ブランク７′が得
られる。FIGS. 11 (a), (b) and (c) show steps in the case where the blank 7 'of the material before the above-mentioned increase or decrease in thickness is formed by spinning. Material 8
A first clamp member 9a formed in the inner surface shape of the material blank 7 ', and a second clamp member 9b opposed thereto.
(FIG. 11 (a)), which is rotated, and the material 8 is pressed and bent to the first clamp member 9a by the spinning tool 5b to form a large diameter portion 7a 'and a small diameter portion 7b'. (FIGS. 11 (b) and 11 (c)), and thereafter, by cutting off the tip of the small diameter portion 7b ', the material blank 7' shown in FIG. 10 is obtained.
【００１９】図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）は上記素材
ブランク７′をプレス加工法にて成形する場合の工程を
示すもので、円板状の素材８を、深絞りの上型１１ａと
下型１１ｂで小径部７ｂ′を成形し（図１２（ｂ））、
ついで素材ブランク７′の内面形状に形成された図示し
ない上型と、外面形状に形成された図示しない下型にて
仕上げ成形して大径部７ａ′と小径部７ｂ′を成形し
（図１２（ｃ））、その後小径部７ｂ′の先端部を切除
して素材ブランク７′が得られる。FIGS. 12 (a), 12 (b) and 12 (c) show steps in the case where the blank 7 'is formed by a press working method. A small-diameter portion 7b 'is formed with the mold 11a and the lower mold 11b (FIG. 12B).
Then, a large-diameter portion 7a 'and a small-diameter portion 7b' are formed by finish molding with an upper mold (not shown) formed on the inner surface of the material blank 7 'and a lower mold (not shown) formed on the outer surface (FIG. 12). (C)) Then, the material blank 7 'is obtained by cutting off the tip of the small diameter portion 7b'.
【００２０】図１３，図１４は上記素材ブランク７′を
プレス加工法と、スピニング加工法とを組合わせて加工
する場合を示す。図１３（ａ），（ｂ）に示すように、
小径部７ｂ′の成形までを上型１１ａと下型１１ｂにて
プレス加工し、ついで、小径部７ｂ′の先端を切除して
から図１４（ａ），（ｂ）に示すように、大径部７ａ′
を素材ブランク７′の小径部７ｂ′と大径部７ａ′の円
板部分内面形状に形成された第１クランプ部材１２ａ
と、小径部７ｂ′と円板部の外面を押さえる第２クラン
プ部材１２ｂで挾着して（図１４（ａ））、あるいは円
板部において隙間があくようにして支持し（図１４
（ｂ））、この状態でスピニング工具５ｂにて大径部７
ａ′を成形する。このとき、スピニング加工の際のブラ
ンクの小径部の先端は、あらかじめ切除した例を示した
が、これは切除しないでスピニング加工を行いその後こ
の先端部を切除するようにしてもよい。FIGS. 13 and 14 show a case where the blank blank 7 'is processed by a combination of a press working method and a spinning working method. As shown in FIGS. 13A and 13B,
Pressing is performed by the upper mold 11a and the lower mold 11b until the formation of the small diameter portion 7b '. Then, the tip of the small diameter portion 7b' is cut off, and as shown in FIGS. Part 7a '
The first clamp member 12a formed in the inner shape of the disk portion of the small diameter portion 7b 'and the large diameter portion 7a' of the material blank 7 '
Then, the small diameter portion 7b 'and the second clamp member 12b which presses the outer surface of the disk portion are clamped (FIG. 14A), or the disk portion is supported so that a gap is formed (FIG. 14).
(B)) In this state, the large diameter portion 7 is formed by the spinning tool 5b.
a 'is molded. At this time, the tip of the small-diameter portion of the blank at the time of the spinning was cut off in advance. However, the spinning may be performed without cutting, and then the tip may be cut off.
【００２１】上記のようにして成形された素材ブランク
７′は図１０に示すように、大径部７ａ′と小径部７
ｂ′とが同じ肉厚に成形される。そしてこの素材ブラン
ク７′は上述し、かつ図３から図８に示したスピニング
加工法にて、これの大径部７ａを薄肉化し、また小径部
７ｂを厚肉化し、図９に示したブランク７を得る。この
成形法によれば、プレス加工法ではラフに成形され、ス
ピニング加工法にて精密仕上げが行われる。As shown in FIG. 10, the material blank 7 'formed as described above has a large diameter portion 7a' and a small diameter portion 7a.
b 'is formed to the same thickness. The blank 7 'is made thinner by thickening the large diameter portion 7a and thickened by the small diameter portion 7b by the spinning method described above and shown in FIGS. Get 7. According to this forming method, a rough forming is performed by a press working method, and a precision finishing is performed by a spinning working method.
【００２２】図１５（ａ），（ｂ）にて上記素材ブラン
ク７′の大径部７ａ′の薄肉化と、小径部７ｂ′の増肉
化をスピニング加工法にて同時に行う例を示す。図１０
に示すように、大径部７ａ′と小径部７ｂ′のそれぞれ
が同じ肉厚で成形されると共に小径部７ｂ′の先端を開
放させた素材ブランク７′を、これの内面形状に形成さ
れ、かつ大径部７ａ′の幅より広い大径部１３ａと、小
径部７ｂ′より長い小径１３ｂとを有する小径部１３ｂ
とからなっている第１クランプ１３に嵌合する。このと
き、大径部７ａ′の先端と小径部７ｂ′の先端がこの第
１クランプ１３に対して開放されている。そしてこの小
径部７ｂ′の先端に第２クランプ１４を対接する。この
第２クランプ１４は上記第１クランプ１３の小径部１３
ｂに摺動自在に嵌合されている。FIGS. 15A and 15B show an example in which the thinning of the large diameter portion 7a 'and the thickening of the small diameter portion 7b' of the material blank 7 'are simultaneously performed by spinning. FIG.
As shown in the figure, the material blank 7 'in which the large diameter portion 7a' and the small diameter portion 7b 'are formed with the same thickness and the tip of the small diameter portion 7b' is opened is formed into the inner surface shape thereof. And a small-diameter portion 13b having a large-diameter portion 13a wider than the large-diameter portion 7a 'and a small-diameter portion 13b longer than the small-diameter portion 7b'.
And the first clamp 13 comprising: At this time, the tip of the large diameter portion 7a 'and the tip of the small diameter portion 7b' are open to the first clamp 13. Then, the second clamp 14 is brought into contact with the tip of the small diameter portion 7b '. The second clamp 14 is a small diameter portion 13 of the first clamp 13.
b is slidably fitted.
【００２３】この状態で、第１クランプ１３、第２クラ
ンプ１４を高速回転しながら、これのいずれか一方、あ
るいは双方を移動して両クランプ１３，１４が互いに近
づく方向に移動する。これにより、素材クランプ７′の
小径部７ｂ′は第２クランプ１４の先端にて軸方向に押
圧され、図１５（ｂ）に示すように軸直角方向外側へ膨
出変形される。この部分を断面円板形のスピニング工具
５ａにて押圧することにより、この部分は、軸方向に短
くなった分だけ増肉される。In this state, while the first clamp 13 and the second clamp 14 are rotating at a high speed, one or both of them are moved to move the two clamps 13 and 14 toward each other. As a result, the small diameter portion 7b 'of the material clamp 7' is pressed in the axial direction at the tip of the second clamp 14, and swells and deforms outward in the direction perpendicular to the axis as shown in FIG. By pressing this portion with a spinning tool 5a having a disk-shaped cross section, the thickness of this portion is increased by the amount shortened in the axial direction.
【００２４】一方これと同時に、素材ブランク７′の大
径部７ａ′の外周面を断面ヘラ形のスピニング工具５ｂ
にてしごくことにより、この部分が薄肉化される。On the other hand, at the same time, the outer peripheral surface of the large-diameter portion 7a 'of the material blank 7' is rotated by a spatula-shaped spinning tool 5b.
This portion is thinned by pressing.
【００２５】上記のようにして成形されたクラッチハブ
のブランク７は、図１（ａ）にて示す第１のタイプのク
ラッチハブＡ1 のブランクであり、次の工程で、このブ
ランク７の大径部７ａの外周にスプライン溝２を、小径
部７ｂの内周に内歯セレーション１０４ａを塑性加工に
て加工する。The blank 7 of the clutch hub formed as described above is the blank of the clutch hub A 1 of the first type shown in FIG. 1 (a). The spline groove 2 is formed on the outer periphery of the diameter portion 7a, and the internal teeth serration 104a is formed on the inner periphery of the small diameter portion 7b by plastic working.
【００２６】図１６は上記塑性加工によるスプライン溝
と内歯セレーションの加工法を示すもので、ブランク７
を歯形成形ダイ１５に嵌合し、押さえダイ１６にてその
先端を押圧挾持する。歯形成形ダイ１５の大径部外周に
は上記ブランク７の外径部７ａの外周に設けるスプライ
ン溝１０２ａの内側歯形を成形する第１歯形１５ａと、
小径部外周にはブランク７の小径部７ｂの内周に設ける
内歯セレーション１０４ａを成形する第２歯形１５ｂが
設けてある。FIG. 16 shows a method of processing spline grooves and internal serrations by the above-mentioned plastic working.
Is fitted to the tooth forming die 15, and the tip thereof is pressed and clamped by the pressing die 16. A first tooth profile 15a for forming an inner tooth profile of a spline groove 102a provided on an outer circumference of the outer diameter portion 7a of the blank 7 on an outer circumference of a large diameter portion of the tooth forming die 15;
On the outer periphery of the small diameter portion, a second tooth profile 15b for forming an internal tooth serration 104a provided on the inner periphery of the small diameter portion 7b of the blank 7 is provided.
【００２７】この状態で、両ダイ１５，１６と共にブラ
ンク７を回転し、ブランク７の大径部７ａの外周面にス
プライン歯形ローラ１７を押し付ける。またこれと同時
に、小径部７ｂの外周面にスピニング工具５ｂを押圧す
る。これにより、図１７に示すように、大径部７ａで
は、第１歯形１５ａとスプライン用の歯形ローラ１７に
てスプライン溝１０２ａが円周方向に折り曲げ成形され
る。また小径部７ｂでは第２歯形１５ｂに沿う形状に変
形されてこれの外周面にセレーション１０４ａが成形さ
れる。このとき、外周部７ａは減肉化されて薄くなって
いるので、スプライン溝１０２の折り曲げ成形が容易に
行われる。また小径部７ｂは増肉されて厚くなっている
ので、ボス部材として十分な強度が得られる。また、こ
のときの小径部７ｂは、外周側からスピニング工具５ｂ
に押されてこれの内径部が第２歯形１５ｂ内に入り込む
ことにより、この小径部７ｂの外径は縮径される。In this state, the blank 7 is rotated together with the dies 15 and 16, and the spline toothed roller 17 is pressed against the outer peripheral surface of the large diameter portion 7a of the blank 7. At the same time, the spinning tool 5b is pressed against the outer peripheral surface of the small diameter portion 7b. As a result, as shown in FIG. 17, in the large diameter portion 7a, the spline groove 102a is formed in the circumferential direction by the first tooth profile 15a and the spline tooth roller 17 by bending. Further, the small diameter portion 7b is deformed into a shape along the second tooth profile 15b, and the serrations 104a are formed on the outer peripheral surface thereof. At this time, since the outer peripheral portion 7a is reduced in thickness and thinned, the bend forming of the spline groove 102 is easily performed. Further, since the small diameter portion 7b is thickened and thickened, sufficient strength as a boss member can be obtained. At this time, the small-diameter portion 7b is
And the inner diameter of the small-diameter portion 7b is reduced into the second tooth profile 15b.
【００２８】図１８は図１（ｂ）にて示す第２のタイプ
のクラッチハブＡ2 のブランク１８を用いてこれの大径
部外周にスプライン溝１０２ｂを、また、小径部外周に
外歯セレーション１０４ｂをスピニング成形する場合を
示す。この場合のブランク１８も第１のタイプのブラン
ク７と同様に、大径部は減肉化されており、小径部は増
肉化されている。FIG. 18 shows a blank 18 of the clutch hub A2 of the second type shown in FIG. 1B, in which a spline groove 102b is provided on the outer periphery of the large diameter portion and external tooth serrations are provided on the outer periphery of the small diameter portion. The case where spinning molding is performed on 104b is shown. In the blank 18 in this case, similarly to the blank 7 of the first type, the large diameter portion is reduced in thickness, and the small diameter portion is increased in thickness.
【００２９】この場合も図１６で示した場合と同様に、
ブランク１８を歯形成形ダイ１５′に嵌合し、押えダイ
１６にてその先端を押圧挾持する。そして大径部には上
記の場合と同様に歯形成形ダイ１５′の第１歯形１５
ａ′と歯形ローラ１７にてスプライン溝１０２ｂを成形
し、また小径部の外周面に外歯セレーション用の歯形ロ
ーラ１９を押し付けて、この小径部の外周面に外歯セレ
ーション１０４ｂを成形する。In this case, similarly to the case shown in FIG.
The blank 18 is fitted to the tooth forming die 15 ′, and the front end thereof is pressed and clamped by the pressing die 16. In the large diameter portion, the first tooth form 15 of the tooth forming die 15 'is formed in the same manner as described above.
The spline groove 102b is formed by the a 'and the tooth profile roller 17, and the tooth profile roller 19 for external tooth serration is pressed against the outer peripheral surface of the small diameter portion to form the external tooth serration 104b on the outer peripheral surface of the small diameter portion.
【００３０】上記両ブランク７，１８を構成する材料
は、ボロン（Ｂ）を含有した材料を用いる。Ｃ≦０．６
（重量％、以下同様）、Ｓｉ≦０．１、Ｍｎ≦０．５の
鉄鋼材料は基地のフェライトが、軟質で塑性加工性が良
好であるが、クラッチハブには動力伝達時に大きな負荷
がかかり、高強度、耐摩耗性が要求され、歯形部分に高
周波焼き入れ等の熱処理を施す必要がある。このときの
焼入れ性を向上するために、上記材料にＢ（ボロン）や
バナジュウムを０．００２％程度添加する。またこの両
ブランク７，１８はアルミニウム、あるいはアルミニウ
ム合金等の非鉄金属を用いてもよい。A material containing boron (B) is used as a material constituting the blanks 7 and 18. C ≦ 0.6
(% By weight, the same applies to the following), the ferrite of Si ≦ 0.1 and Mn ≦ 0.5 has a ferrite base which is soft and has good plastic workability, but a large load is applied to the clutch hub during power transmission. , High strength and wear resistance are required, and it is necessary to perform heat treatment such as induction hardening on the tooth profile. In order to improve the hardenability at this time, B (boron) or vanadium is added to the above material at about 0.002%. The blanks 7 and 18 may be made of non-ferrous metal such as aluminum or aluminum alloy.
【００３１】図１９（ａ）は小径部を異種材料で２重構
成とした例を示す。ブランク７はＳＰＣ材等の低炭素鋼
で成形し、強度を必要とする歯形を設ける小径部７ｂの
外周に高炭素鋼からなるパイプ材２０を圧入によりキャ
ッピングしておく。FIG. 19 (a) shows an example in which the small-diameter portion has a double structure made of a different material. The blank 7 is formed of a low-carbon steel such as an SPC material, and a pipe member 20 made of a high-carbon steel is press-fitted on the outer periphery of a small-diameter portion 7b where a tooth profile requiring strength is provided.
【００３２】この状態で、先に述べた温間転造により、
このキャッピングした小径部７ｂの外周に塑性加工を施
し、この小径部７ｂの外周に外歯セレーション１０４ｂ
を成形する。これによりパイプ材２０は図１９（ｂ）に
示すように、ブランク７の小径部に変形して食い込み、
異種材料が一体結合される。ついで、この小径部７ｂを
高周波焼き入れ等の熱処理を施すことにより、キャッピ
ング部材からなる外歯セレーション１０４ｂ部には十分
な硬度が得られ、高強度と耐摩耗性が付与される。ま
た、このときに、キャッピング材料にＢを０．００２％
程度添加することにより、この部分の焼き入れ性がよく
なると共に、伸びがよくなる。なお、この実施の形態で
は、パイプ材２０を小径部７ｂの外周側へキャッピング
した例を示したが、小径部７ｂの内径面に内側セレーシ
ョン１０４ａを設ける場合に、パイプ材２０を小径部７
ｂの内径側にキャッピングする。In this state, by the above-described warm rolling,
The outer periphery of the capped small diameter portion 7b is subjected to plastic working, and the outer teeth serration 104b is formed on the outer periphery of the small diameter portion 7b.
Is molded. As a result, the pipe member 20 is deformed and bites into the small diameter portion of the blank 7 as shown in FIG.
Dissimilar materials are joined together. Then, by subjecting the small diameter portion 7b to a heat treatment such as induction hardening, a sufficient hardness is obtained in the external tooth serration 104b formed of the capping member, and high strength and wear resistance are imparted. At this time, 0.002% of B was added to the capping material.
By adding a certain amount, the hardenability of this part is improved and the elongation is improved. In this embodiment, an example in which the pipe member 20 is capped on the outer peripheral side of the small-diameter portion 7b is shown. However, when the inner serration 104a is provided on the inner diameter surface of the small-diameter portion 7b, the pipe member 20 is connected to the small-diameter portion 7b.
Cap the inner diameter side of b.
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、請求項１記載の製造方
法によれば、小径部と、この小径部と一体でかつこの小
径部より大径にした筒状の大径部とからなる段状回転体
を、上記小径部と大径部とを同心状にした段状回転体の
素材ブランクの成形の生産性を向上できる。そしてこれ
の成形をプレス加工とスピニング加工を組合わせて行
い、特にスピニング加工を後で行うようにしたことによ
り、プレス加工にてラフに成形された部分を含めて、ス
ピニング加工にて素材ブランクの精密仕上げ加工を行う
ことができる。また、この素材ブランクの成形に溶接が
不要となると共に、熱間鍛造工程が不要となることによ
り、成形能率がよいと共に、熱歪のない精度のより素材
ブランクを得ることができる。According to the present invention, according to the first aspect of the present invention, a small-diameter portion and a cylindrical large-diameter portion integrated with the small-diameter portion and having a diameter larger than the small-diameter portion are provided. The productivity of forming a blank of a stepped rotating body in which the small diameter portion and the large diameter portion are concentric with each other can be improved. And this molding is performed by combining press working and spinning processing, especially by performing the spinning processing later, including the part formed roughly by press processing, the material blank by spinning processing Precision finishing can be performed. In addition, since the welding of the material blank is not required and the hot forging process is not required, the material blank can be obtained with high molding efficiency and high accuracy without heat distortion.
【００３４】また、請求項２記載の製造方法によれば、
素材ブランクの大径部を薄肉化し、小径部を増肉化した
段状回転体のブランクを、それぞれの部分の加工をスピ
ニング加工にて行うことにより、機械加工に比べて能率
よく、しかも上記素材ブランクに板材が利用できてブラ
ンクを安価に得ることができる。そしてこの薄肉化及び
増肉化した部に温間塑性加工により歯形を成形すること
により、能率よく歯形加工を行うことができる。特に大
径部は薄肉化してあるので、歯形は折り曲げ成形されて
容易に成形できる。Further, according to the manufacturing method of the second aspect,
The large diameter part of the material blank is thinned and the small diameter part of the stepped rotating body blank is processed by spinning each part. A plate material can be used for the blank, and the blank can be obtained at low cost. By forming a tooth profile on the thinned and thickened portion by warm plastic working, the tooth profile can be efficiently performed. Particularly, since the large-diameter portion is thinned, the tooth profile can be bent and easily formed.
【００３５】さらに、請求項３記載の製造方法によれ
ば、歯形を高強度と耐摩耗性を有する材料にて構成した
パイプ部材に成形できることにより、この歯形の強度を
段状回転体の構成材料に関係なく向上することができ
る。Further, according to the manufacturing method of the third aspect, since the tooth profile can be formed into a pipe member made of a material having high strength and wear resistance, the strength of the tooth profile can be reduced to the material of the stepped rotary body. Irrespective of.
【００３６】そしてこのような本発明によれば、段状回
転体がクラッチハブの場合、大幅に生産性が向上し、約
２０％の原価低減を達成できた。また、従来２部品から
なっていたクラッチハブが一部品で成立するようにな
り、しかも溶接や熱間鍛造が不要となり、熱変形歪をな
くして精度向上を図ることができた。According to the present invention, when the stepped rotating body is a clutch hub, the productivity is greatly improved, and the cost can be reduced by about 20%. Further, the clutch hub, which has conventionally been composed of two parts, can be realized with one part, and welding and hot forging are not required, so that distortion due to thermal deformation can be eliminated and accuracy can be improved.
【図１】（ａ），（ｂ）は従来のクラッチハブを示す斜
視図である。FIGS. 1A and 1B are perspective views showing a conventional clutch hub.
【図２】従来の製造方法を示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a conventional manufacturing method.
【図３】スピニング加工の素材となるパイプの断面図で
ある。FIG. 3 is a sectional view of a pipe used as a material for spinning.
【図４】パイプのクランプ状態を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a clamped state of a pipe.
【図５】断面形状がドラム状になったスピニング工具を
用いた増肉化工程を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a thickening step using a spinning tool having a drum-shaped cross section.
【図６】断面形状がヘラ状になったスピニング工具を用
いた増肉化工程を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a thickening step using a spinning tool having a spatular cross section.
【図７】増肉された状態を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where the thickness is increased.
【図８】薄肉化工程を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a thinning step.
【図９】クラッチハブのブランクを示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing a blank of the clutch hub.
【図１０】クラッチハブの素材ブランクを示す断面図で
ある。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a blank of a clutch hub.
【図１１】（ａ），（ｂ），（ｃ）は素材ブランクをス
ピニング加工にて成形する工程図である。FIGS. 11 (a), (b), and (c) are process diagrams for forming a material blank by spinning.
【図１２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は素材ブランクをプ
レス加工にて成形する工程図である。FIGS. 12 (a), (b), and (c) are process diagrams for forming a material blank by press working.
【図１３】（ａ），（ｂ）は素材ブランクの小径部をプ
レス加工にて成形する工程図である。FIGS. 13A and 13B are process diagrams for forming a small diameter portion of a material blank by press working.
【図１４】（ａ），（ｂ）は素材ブランクの大径部をス
ピニング加工にて成形する工程図である。FIGS. 14A and 14B are process diagrams for forming a large diameter portion of a material blank by spinning.
【図１５】（ａ），（ｂ）は素材ブランクの大径部の薄
肉化と小径部の増肉化を同時に行う工程図である。FIGS. 15 (a) and (b) are process diagrams for simultaneously reducing the thickness of a large diameter portion and increasing the thickness of a small diameter portion of a material blank.
【図１６】ブランクの大径部と、小径部の内面に温間塑
性加工にて歯形を成形する状態を示す説明図である。FIG. 16 is an explanatory view showing a state in which a tooth profile is formed by warm plastic working on the inner surface of the large diameter portion and the inner surface of the small diameter portion of the blank.
【図１７】大径部の歯形成形状態を示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing a tooth forming state of a large diameter portion.
【図１８】ブランクの大径部と、小径部の外面に温間塑
性加工にて歯形を成形する状態を示す説明図である。FIG. 18 is an explanatory view showing a state in which a tooth profile is formed by warm plastic working on outer surfaces of a large diameter portion and a small diameter portion of a blank.
【図１９】（ａ）はブランクの小径部にパイプ材をキャ
ッピングする例を示す説明図、（ｂ）はパイプ材に外歯
セレーションが成形された状態を示す断面図である。歯
形成形部にパイプ部材をキャッピングする場合の説明図
である。FIG. 19A is an explanatory view showing an example of capping a pipe material on a small diameter portion of a blank, and FIG. 19B is a cross-sectional view showing a state in which external tooth serrations are formed on the pipe material. It is explanatory drawing at the time of capping a pipe member to a tooth formation shape part.
１…パイプ、１ａ…膨径部、２…スピニング加工機、
３，９ａ，１２ａ，１３…第１クランプ部材、４，９
ａ，１２ｂ，１４…第２クランプ部材、５ａ，５ｂ…ス
ピニング工具、６，６ａ…芯金、７，１８…ブランク、
７′…素材ブランク、７ａ，７ａ′…大径部、７ｂ，７
ｂ′…小径部、８…素材、１１ａ…上型、１１ａ…下
型、１５ａ，１５ａ′…歯形、１５，１５′，１６…ダ
イ、１７，１９…歯形ローラ、２０…パイプ材、１０２
ａ，１０２ｂ…スプライン溝、１０４ａ，１０４ｂ…セ
レーション、Ａ1 ，Ａ2 …クラッチハブ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pipe, 1a ... Expansion part, 2 ... Spinning machine,
3, 9a, 12a, 13 ... first clamp member, 4, 9
a, 12b, 14 ... second clamp member, 5a, 5b ... spinning tool, 6, 6a ... core metal, 7, 18 ... blank,
7 ': blank material, 7a, 7a': large diameter portion, 7b, 7
b ': small diameter portion, 8: material, 11a: upper die, 11a: lower die, 15a, 15a': tooth profile, 15, 15 ', 16: die, 17, 19: tooth-shaped roller, 20: pipe material, 102
a, 102b ... spline grooves, 104a, 104b ... serration, A 1, A 2 ... clutch hub.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｄ 13/60 Ｆ１６Ｄ 13/60 Ｔ ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F16D 13/60 F16D 13/60 T
Claims (3)
同心状に有し、大径部の外周に歯形を、また小径部の外
周あるいは内周の一方に歯形を有する段状回転体の製造
方法において、板状の素材の中央部に深絞りプレス加工
にて小径部を突設し、ついで、この小径部を保持し、こ
の小径部のフランジ部分にてスピニング加工により大径
部を成形して段状回転体の素材ブランクを成形すること
を特徴とする段状回転体の製造方法。1. A stepped rotating body having a hollow large-diameter portion and a small-diameter portion concentrically, a tooth profile on the outer periphery of the large-diameter portion, and a tooth profile on one of the outer periphery or the inner periphery of the small-diameter portion. In the manufacturing method, a small-diameter portion is protruded from the central portion of the plate-shaped material by deep drawing press processing, and then the small-diameter portion is held, and the large-diameter portion is formed by spinning at the flange portion of the small-diameter portion. A method of manufacturing a stepped rotating body, comprising forming a blank of the stepped rotating body by molding.
クの大径部をスピニング工具にてしごいて薄肉化し、小
径部を軸方向に圧縮して軸直角方向に膨出変形すると共
に、この部分を外側からスピニング工具にて押圧して増
肉して段状回転体のブランクとし、このブランクの大径
部外周と、小径部の外周と内周のいずれか一方に歯形を
塑性加工により成形することを特徴とする段状回転体の
製造方法。2. The material blank of the stepped rotary body according to claim 1, wherein the large diameter portion is thinned by pressing with a spinning tool, and the small diameter portion is compressed in the axial direction and swells and deforms in the direction perpendicular to the axis. This part is pressed from the outside with a spinning tool to increase the thickness to form a stepped rotating body blank, and the tooth profile is plastically worked on either the outer circumference of the large diameter part or the outer circumference or the inner circumference of the small diameter part A method for producing a stepped rotating body, characterized by forming by a step.
クの小径部の外周または内周の歯形を成形する方に、高
強度と耐摩耗性を有する材料にて構成したパイプ状中空
部材を圧入し、このパイプ状中空部材の周面に歯形を塑
性加工により成形することを特徴とする段状回転体の製
造方法。3. A pipe-shaped hollow member made of a material having high strength and abrasion resistance in the step of forming a tooth profile on the outer or inner circumference of the small diameter portion of the blank of the stepped rotating body according to claim 1. And forming a tooth profile on the peripheral surface of the pipe-shaped hollow member by plastic working.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9025111A JP2920515B2 (en) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | Method of manufacturing stepped rotating body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10216892A true JPH10216892A (en) | 1998-08-18 |
| JP2920515B2 JP2920515B2 (en) | 1999-07-19 |
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| JP (1) | JP2920515B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001032854A (en) * | 1999-07-19 | 2001-02-06 | Exedy Corp | Multiple disc clutch and manufacturing method of core plate of multiple disc clutch |
| JP2011513660A (en) * | 2008-02-28 | 2011-04-28 | ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト | Part having internal and external teeth and method for manufacturing the part |
| WO2019076473A1 (en) * | 2017-10-18 | 2019-04-25 | Flamm Motec Gmbh | Method for producing a toothed hub |
| WO2019188769A1 (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Method for molding boss part |
| WO2022194980A1 (en) * | 2021-03-18 | 2022-09-22 | Winkelmann Powertrain Components Gmbh & Co. Kg | Method for producing a hollow shaft |
-
1997
- 1997-02-07 JP JP9025111A patent/JP2920515B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2920515B2 (en) | 1999-07-19 |
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